Генератор тока
Изобретение может быть использовано в преобразовательных устройствах . Цель изобретения - повьшение стабильности работы устройства. Генератор тока содержит стабилитрон 1, датчик 3 тока, резистор 4, операционный усилитель 5, регулирующий элемент 6. Введение резисторов 8 и 9 уменьшает зависимость выходного тока от пульсаций напряжения питания,от нестабильности напряжения питания и при изменениях температуры окружающей среды.. В описании предусмотрен вариант введения компенсирующего элемента, выводы которого включены между выводами резисторов 9 и 8, выполненного как и регулирующий элемент 6, на полевом транзисторе. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л С 2S Пз Пз О Фиг./
СООЭ СОЕЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
PE ЛИК
А1
„.Я0„„12 (58 4 Н 03 К 4 48
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТКРЫТИЙ (21) 3935473/24-21 (22) 17.06,85 (46) 15.02.87. Бюл. N 6 (72) М.К.Коротаев и А.В.Селиков (53) 621.373.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 809516, кл. Н 03 К 4/48, 1971.
Авторское свидетельство СССР
Ф 366558, кл. Н 03 К 4/48, 1967. (54) ГЕНЕРАТОР ТОКА (57) Изобретение может быть использовано в преобразовательных устройствах. Цель изобретения — повышение стабильности работы устройства. Генератор тока содержит стабилитрон
1, датчик 3 тока, резистор 4, операционный усилитель 5, регулирующий элемент 6. Введение резисторов
8 и 9 уменьшает зависимость выходного тока от пульсаций напряжения питания,от нестабильности напряжения питания и при изменениях температуры окружающей среды.. В описании предусмотрен вариант введения компенсирующего элемента, выводы которого включены между выводами резисторов 9 и 8, выполненного как и регулирующий элемент 6, на полевом транзисторе. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.! 179049
Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в преобразовательных устройствах, Цель изобретения — повышение стабильности работы устройства путем уменьшения зависимости выходного тока от пульсаций напряжения питания, от нестабильности напряжения питания и при изменениях температуры окружающей среды . 10
На фиг, 1 приведена принципиальная электрическая схема устройства, на фиг ° 2 и 3 — варианты его выполнения.
Генератор тока содержит стабили- 15 трон 1, анод которого соединен с шиной 2 источника напряжения и первым выводом датчика 3 тока, катод стабилитрона 1 связан с первым выводом первого резистора 4 и неинвертиру- 20 ющим входом операционного усилителя
5, инвертирующий вход которого подключен к второму выводу датчика 3 тока и входу регулирующего элемента
6, выход которого соединен с шиной
7 выхода устройства, второй 8 и третий 9 резисторы, причем первый вывод второго резистора 8 соединен с выходом операционного усилителя 5 и вторым выводом первого резистора 4, 30 а второй вывод — с управляющим входом регулирующего элемента б, первым выводом третьего резистора 9, второй вывод которого соединен с шиной
2 источника напряжения. Кроме того, в устройство введен компенсиртлоший элемент 10, первый и второй выводы которого включены соответственно между первым выводом третьего резистора 9 и вторым выводом второго 40 резистора 8, Компенсирующий 10 и регулирующий, б элементы выполнены на первом и втором полевом транзисторах 11 и 12 соответственно, причем исток и сток первого полевого транзистора 11 подключены соответственно к первому и второму выводу компенсирующего элемента 10 затвор соединен с входом регистрирующего элемента 6; который соединен с истоком второго полевого транзистора !1 затвор которого соединен с управляющим входом регулирующего элемента 6, сток — с его выходом.
Устройство работает следующим образом. Опорное напряжение стабиJIHTpoHB сравнивается операционным усилителем 5 с напряжением датчика 3 тока по цепи отрицательной (R<+R )=U +l R,, (1) где Б,тнапряжение стабилизации при токе стабилизации,равном I,; сопротивление резистора 4; сопротивления резисторов
8 и 9 соответственно; напряжение между управляющим и токовыми входами рег и ю его элемента
К, R улрущ
Z= — — U+-> ——
+1 9 (2)
«R +R ст Я
4 9 9
Для анализа качества схемы рассмотрим формулу (2) при условии а 9
Uñò+2U6-э
Т = ст
4 (3) Практически, при nUg /дй С=
=Z мВ/ С, К =1 кОм, U =9,18 Бэ=
=18 Ом — найряжение стабилизации и дифференциальное сопротивление стабилитрона КС 191 Ф 3.362.!03 ТУ температурный дрейф напряжения стабилизации
=0,072 мВ/ С
1-!с т о
at С или в процентах 0,00079K/С, что практически приемлемо для многих схем, Как видно из формулы 3, температурный дрейф тока стабилизации зависит практически только от температурного дрейфа напряжения Ug (По сравнению с температурным уходом напряжения стабилизации стабилитрона КС 191Ф на + 6 мВ при изменении .
9 2 обратной связи: инвертирующий вход " выход операционного усилителя 5— первый резистор 8, база-эмиттер> транзистора регулирующего элемента б — инвертирующий вход операционного усилителя 5. Напряжение на датчике 3 тока поддерживается равным напряжению стабилитрона 1 и поэтому стабильность выходного тока
I. непосредственно зависит от стабильности напряжения стабилизации.
Вследствие конечного дифференциального сопротивления стабилитрона 1 стабильность опорного напряжения зависит от стабильности протекающего через него тока стабилизации.
Ток стабилизации I т задается резистором 4 и определяется уравнением:
12904
Недостаток схемы проявляется в нестабильности выходного напряжения усилителя, эквивалентного напряжению
55 где ЬЕ „„ — часть напряжения на выходе усилителя 5, обусловленная значением тоз температуры от -60 С до +60ОC). Этот, недостаток устраняется включением компенсирующего элемента 10 последовательно с резистором 9 делителя напряжения, как показано на фиг. 2.
С увеличением температуры окружающей среды уменьшается напряжение перехода база-эмиттер транзистора регулирующего элемента 6. При этом напряжение (фиг. 1) на выходе опера- 10 ционного усилителя 5 уменьшается пропорционально коэффициенту деления напряжения резисторами 8 и 9. Уменьшение напряжения перехода база-эмиттер транзистора компенсирующего эле- 15 мента 10 (фиг. 2) практически равно уменьшению напряжения перехода базаэмиттер транзистора регулирующего элемента 6. Происходит как бы уменьшение сопротивления, что приводит к 20 эквивалентному увеличению напряжения на выходе операционного усилителя 5. Таким образом, уменьшение напряжения на выходе операционного усилителя 5 за счет транзистора ре- 25 гулирующего элемента 6 компенсируется его увеличением транзистором компенсирующего элемента 10. Напряжение на выходе операционного усилителя 5 остается практически постоян- З0 ным.
Для полной компенсации необходимо ввести два компенсирующих р-пперехода. В генераторе тока с полевым транзистором 12 в качестве регулирующего элемента 6 (фиг. 3) в элемент 10 соответственно включается однотипный полевой транзистор ll, затвор которого соединен с истоком регулирующего транзистора., На затве- 40 ре компенсирующего транзистора ll напряжение не имеет температурного дрейфа в результате чего осуществляется полная компенсация дрейфа напряжения затвор-исток транзистора
12. Кроме того, ток затвора транзистора 11 компенсирует температурный дрейф тока стока транзистора
12, обусловленный температурным дрейфом тока затвора транзистора 12, 50 ков затвора транзисторов
12 и 11;
I — ток затвора транзистоsi2 ра 12;
I — ток затвора транзистора 11.
Для многих практических применений током затвора транзистора 11 по сравнению с током делителя и по сравнению с положительным влиянием компенсации тока затвора транзистора
12 можно пренебречь. Соответственно, нестабильность можно считать равной нулю.
Генератор тока, по сравнению с известным, уменьшает зависимость выходного тока от пульсаций напряжения питания, от нестабильности напряжения питания и при изменении температуры окружающей среды, Формула изобретения
1. Генератор тока, содержащий стабилитрон, анод которого соединен с шиной источника напряжения и с первым выводом датчика тока, катод стабилитрона соединен с первым выводом первого резистора и неинвертирующим входом операционного усилителя, инрертирующий вход которого соединен с вторым выводом датчика тока и входом регулирующего элемента, выход которого соединен с шиной выхода устройства, отличающийся тем, что, с целью повьппения стабильности работы устройства путем уменьшения зависимости выходного тока от пульсаций напряжения питания, от нестабильности напряжения питания и при изменениях температуры окружающей среды, в него введены второй и третий резисторы, причем первый вывод второго резистора соединен с выходом операционного усилителя и вторым выводом первого резистора, а второй вывод — с управляющим входом регулирующего элемента, первым выводом третьего резистора, второй вывод которого соединен с шиной источника напряжения.
2. Генератор по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что.в него введен компенсирующий элемент, первый и второй выводы которого включены соответственно между первым выводом третьего резистора и вторым выводом второго резистора °
3. Генератор по пп. и 2, о тл и ч а ю шийся тем, что компенСоставитель А.Горбачев
Редактор Л.Пчелинская Техред М.Ходанич
Корректор Г.Решетник
Заказ 7945/56 Тираж 922 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раунская наб,, д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
5 1290499 6 сирующий и регулирующий элементы вы- ющего элемента, затвор соединен с полнены на первом и втором полевом входом регулирующего элемента, и истранзисторах соответственно, причем током второго полевого транзистора, исток и сток первого полевого тран- затвор которого соединен с управлязистора подключен соответственно к ющим входом регулирующего элемента, первому и второму выводу компенсиру- сток — с его выходом.
